RU2414683C2 - Method of measuring shape defect of aircraft structural panel and system for implementing said method - Google Patents
Method of measuring shape defect of aircraft structural panel and system for implementing said method Download PDFInfo
- Publication number
- RU2414683C2 RU2414683C2 RU2008106924/28A RU2008106924A RU2414683C2 RU 2414683 C2 RU2414683 C2 RU 2414683C2 RU 2008106924/28 A RU2008106924/28 A RU 2008106924/28A RU 2008106924 A RU2008106924 A RU 2008106924A RU 2414683 C2 RU2414683 C2 RU 2414683C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- defect
- images
- panel
- devices
- image
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
- G01B11/16—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring the deformation in a solid, e.g. optical strain gauge
- G01B11/167—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring the deformation in a solid, e.g. optical strain gauge by projecting a pattern on the object
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
- G01B11/24—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring contours or curvatures
- G01B11/25—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring contours or curvatures by projecting a pattern, e.g. one or more lines, moiré fringes on the object
- G01B11/2545—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring contours or curvatures by projecting a pattern, e.g. one or more lines, moiré fringes on the object with one projection direction and several detection directions, e.g. stereo
Abstract
Description
Область техникиTechnical field
Настоящее изобретение касается способа измерения дефекта формы панели летательного аппарата. Оно касается также портативной системы для применения этого способа. Эти система и способ относятся к дефектам, возникающим при изготовлении панели, во время сборки нескольких панелей или при ударе о панель во время эксплуатации летательного аппарата.The present invention relates to a method for measuring a defect in the shape of an aircraft panel. It also relates to a portable system for applying this method. These systems and methods relate to defects arising in the manufacture of a panel, during assembly of several panels, or when impacted on a panel during operation of an aircraft.
Изобретение предназначено для применения в области измерения дефектов формы, в частности, на панелях конструкций большого размера, таких как конструкция летательного аппарата.The invention is intended for use in the field of measuring shape defects, in particular on panels of large structures, such as the structure of an aircraft.
Уровень техникиState of the art
В авиационной промышленности летательные аппараты обычно выполняют из множества панелей, соединяемых друг с другом. В частности, используют панели крыльев, панели фюзеляжа, панели хвостового оперения и т.д. В момент сборки нескольких панелей иногда бывает, что геометрия панели точно не соответствует геометрии панели или панелей, с которыми ее соединяют. Например, толщина панели может не соответствовать точно пространству, предусмотренному между другими панелями, поэтому ее установка между ними затруднена. В таких случаях техники, осуществляющие монтаж, могут использовать две возможности:In the aviation industry, aircraft are usually made of a plurality of panels connected to each other. In particular, wing panels, fuselage panels, tail panels, etc. are used. At the time of assembly of several panels, it sometimes happens that the geometry of the panel does not exactly match the geometry of the panel or panels with which it is connected. For example, the thickness of the panel may not exactly correspond to the space provided between the other panels, so it is difficult to install between them. In such cases, installation technicians can use two options:
- либо вернуть бракованную панель на завод-изготовитель для ее переделки, что может потребовать относительно большого времени и, следовательно, задержать процесс сборки;- either return the defective panel to the manufacturer for its alteration, which may require a relatively long time and, therefore, delay the assembly process;
- либо соединять панели с применением усилий, что может привести к деформации одной из панелей.- either connect the panels with the use of force, which can lead to deformation of one of the panels.
В результате при сборке панелей появляются дефекты формы или неравномерности формы.As a result, when assembling panels, defects in shape or unevenness appear.
Иногда бывает, что одна сторона панели не является строго плоской в момент изготовления или подверглась удару в момент транспортировки от предприятия-изготовителя до сборочного предприятия.Sometimes it happens that one side of the panel is not strictly flat at the time of manufacture or has been hit at the time of transportation from the manufacturer to the assembly plant.
Дефекты формы могут также появляться во время эксплуатации самолета, например, в результате столкновения с птицей.Shape defects can also occur during aircraft operation, for example, as a result of a collision with a bird.
Независимо от своего происхождения дефект формы может иметь последствия, сказывающиеся на безопасности летательного аппарата и/или на его внешнем виде, в зависимости от его местонахождения и размеров.Regardless of its origin, a shape defect can have consequences affecting the safety of the aircraft and / or its appearance, depending on its location and size.
Техники, осуществляющие обслуживание или сборку, обычно обнаруживают наличие дефекта формы визуально. После обнаружения дефекта необходимо произвести измерение его размеров, чтобы определить его возможные последствия и принять решение о путях его устранения.Maintenance or assembly technicians typically detect a defect in shape visually. After detecting a defect, it is necessary to measure its size in order to determine its possible consequences and decide on ways to eliminate it.
В настоящее время нет никаких автоматических средств для определения размеров такого дефекта, то есть для измерения геометрии такого дефекта. В настоящее время оценку дефекта техник производит вручную. Одним из ручных способов оценки дефекта формы является выливание горячего воска в деформированную часть панели, затем воск застывает до состояния затвердевания, после чего его снимают, чтобы получить слепок дефекта. Размеры дефекта затем определяют на основании этого слепка. Такой способ является относительно неточным, так как размеры получают на основании слепка дефекта, а не самого дефекта. Кроме того, этот способ является сложным и трудоемким, в частности, когда дефект находится в труднодоступном месте, например, на верхней панели фюзеляжа или на вертикальной панели, где расплавленный воск стремится к перетеканию вдоль панели еще до затвердевания.Currently, there are no automatic means for determining the size of such a defect, that is, for measuring the geometry of such a defect. The technician is currently evaluating the defect manually. One of the manual methods for assessing a shape defect is pouring hot wax into the deformed part of the panel, then the wax solidifies to a state of solidification, after which it is removed to obtain a cast of the defect. The dimensions of the defect are then determined based on this impression. This method is relatively inaccurate, since the dimensions are obtained on the basis of the imprint of the defect, and not the defect itself. In addition, this method is complex and time-consuming, in particular, when the defect is located in an inaccessible place, for example, on the top panel of the fuselage or on a vertical panel, where molten wax tends to flow along the panel before it hardens.
Известны и иные способы, используемые для измерения деформаций. Один из таких способов, основанный на стереоскопической корреляции изображений, описан в статье «3D deformation measurement using stereocorrelation applied to experimental mechanics», D. Garcia and J.J. Orteu, The 10th FIG International Symposium on deformation Measurements, Март 2001, Орендж, Калифорния, США. Такой способ состоит в выполнении специального рисунка или мишени на детали, деформацию которой необходимо измерить. После выполнения рисунка деталь подвергают деформации, например, путем вытягивания или скручивания детали. Нанесенный рисунок деформируется одновременно с деталью. Система измерения деформации позволяет измерить деформацию рисунка и, следовательно, детали. Эта система содержит две камеры типа CCD, каждая из которых снимает последовательность изображений деформации. В частности, каждая камера CCD снимает последовательность изображений рисунка в течение всего периода деформации детали. Полученная таким образом последовательность изображений обрабатывается устройством обработки изображений, которое реконструирует изображение деформированной детали в трех измерениях, используя принцип триангуляции. Для этого устройство обработки изображений идентифицирует все точки изображения каждой последовательности, затем находит эти точки во всех изображениях двух последовательностей изображений и, наконец, находит смещение этих точек для определения деформации детали.Other methods known for measuring strains are also known. One such method, based on stereoscopic image correlation, is described in the article “3D deformation measurement using stereocorrelation applied to experimental mechanics”, D. Garcia and JJ Orteu, The 10 th FIG International Symposium on deformation Measurements, March 2001, Orange, California, USA. This method consists in performing a special pattern or target on the part, the deformation of which must be measured. After drawing, the part is subjected to deformation, for example, by stretching or twisting the part. The applied drawing is deformed simultaneously with the part. The strain measurement system allows you to measure the deformation of the pattern and, therefore, the details. This system contains two CCD-type cameras, each of which captures a sequence of strain images. In particular, each CCD camera captures a sequence of image images during the entire period of deformation of the part. The image sequence thus obtained is processed by an image processing device that reconstructs the image of the deformed part in three dimensions using the principle of triangulation. To do this, the image processing device identifies all image points of each sequence, then finds these points in all images of two image sequences and finally finds the offset of these points to determine the deformation of the part.
Однако такая система измерения деформаций требует нанесения рисунка на измеряемую деталь, что невозможно осуществить на панели летательного аппарата, в частности, когда летательный аппарат уже находится в эксплуатации, так как для этого впоследствии потребуется смыть этот рисунок, чтобы он не оставался на летательном аппарате. Действительно, каждая авиакомпания, как правило, имеет свой логотип и свои рисунки, которые являются характерными для данной компании и должны быть идентичными на всех принадлежащих ей летательных аппаратах. Присутствие рисунка или мишени на некоторых панелях самолетов нарушит эту подобность логотипов и рисунков одной компании. Поэтому трудно представить себе нанесение рисунка на все панели самолета, имеющие дефект формы.However, such a system for measuring deformations requires drawing a pattern on the measured part, which cannot be done on the panel of the aircraft, in particular when the aircraft is already in operation, since this will subsequently require washing off the pattern so that it does not remain on the aircraft. Indeed, each airline, as a rule, has its own logo and its own drawings, which are characteristic for this company and must be identical on all aircraft belonging to it. The presence of a pattern or target on some aircraft panels will violate this similarity of logos and drawings of one company. Therefore, it is difficult to imagine drawing a pattern on all aircraft panels that have a defect in shape.
Сущность изобретенияSUMMARY OF THE INVENTION
Задачей настоящего изобретения является устранение недостатков изложенных выше технологий. В этой связи в соответствии с изобретением предлагается способ автоматического измерения дефекта формы на панели конструкции летательного аппарата, не требующий нанесения рисунка на эту панель. Этот способ предлагает измерять форму панели с исследованием точек рисунка, проецируемого на поверхность панели. Согласно этому способу, рисунок-мишень проецируют на исследуемую панель, делают два мгновенных снимка изображений этого проецируемого рисунка под разными углами съемки по отношению к панели, затем эти изображения обрабатывают при помощи стереоскопической корреляции изображений.The present invention is to eliminate the disadvantages of the above technologies. In this regard, in accordance with the invention, there is provided a method for automatically measuring a shape defect on an aircraft structure panel without requiring drawing a pattern on this panel. This method proposes to measure the shape of the panel with the study of the points of the pattern projected onto the surface of the panel. According to this method, the target pattern is projected onto the test panel, two snapshots of the images of this projected picture are taken at different shooting angles with respect to the panel, then these images are processed using stereoscopic image correlation.
В частности, объектом настоящего изобретения является способ измерения дефекта формы панели конструкции летательного аппарата, отличающийся тем, что содержит следующие операции:In particular, an object of the present invention is a method for measuring a defect in the shape of an aircraft structural panel, characterized in that it comprises the following operations:
- проекция рисунка-мишени в место нахождения дефекта на панели,- projection of the target pattern to the location of the defect on the panel,
- получение, по меньшей мере, двух изображений этого проецируемого рисунка-мишени,- obtaining at least two images of this projected target pattern,
- обработка этих двух изображений при помощи стереоскопической корреляции для получения значений измерений геометрии дефекта.- processing of these two images using stereoscopic correlation to obtain defect geometry measurements.
Этот способ может также содержать один или несколько следующих отличительных признаков:This method may also contain one or more of the following distinctive features:
- изображения получают мгновенно,- images get instantly,
- изображения передаются по линии связи или записываются на цифровой носитель записи для их обработки на расстоянии.- Images are transmitted over the communication line or recorded on a digital recording medium for processing them at a distance.
Объектом настоящего изобретения является также система, позволяющая осуществлять этот способ. Эта система содержит:The object of the present invention is also a system that allows this method. This system contains:
- проекционное устройство, выполненное с возможностью проекции рисунка в место нахождения дефекта на панели,- projection device made with the possibility of projection of the picture in the location of the defect on the panel,
- по меньшей мере, два съемочных устройства, каждое из которых выполнено с возможностью получения изображения рисунка-мишени, и- at least two filming devices, each of which is configured to obtain images of the target image, and
- средство обработки изображений рисунка-мишени, проецируемого на панель.- means for processing images of a target image projected onto a panel.
Эта система может также содержать один или несколько следующих отличительных признаков:This system may also contain one or more of the following features:
- съемочные устройства обеспечивают мгновенное получение изображений;- filming devices provide instant image acquisition;
- система содержит средство синхронизации проекционного устройства и съемочных устройств;- the system comprises means for synchronizing the projection device and the filming devices;
- съемочные устройства и проекционное устройство синхронизированы по скорости, меньшей или равной 1/60 секунды;- filming devices and projection devices are synchronized at a speed less than or equal to 1/60 of a second;
- съемочные устройства располагают таким образом, чтобы вместе с проецируемым рисунком образовать треугольник;- filming devices are positioned so as to form a triangle with the projected pattern;
- система содержит дальномер;- the system contains a range finder;
- съемочные устройства и проекционное устройство устанавливают на одном держателе;- filming devices and a projection device are installed on one holder;
- дальномер установлен на держателе;- the range finder is installed on the holder;
- система является портативной и автономной;- the system is portable and autonomous;
- средство обработки изображений устанавливают на держателе и соединяют со съемочными устройствами;- the image processing means is mounted on the holder and connected to the shooting devices;
- средство обработки изображений располагают на расстоянии, и оно выполнено с возможностью приема изображений проецируемого рисунка-мишени через линию связи или с цифрового носителя записи;- the image processing means is located at a distance, and it is configured to receive images of the projected target pattern through a communication line or from a digital recording medium;
- съемочные устройства являются цифровыми фотоаппаратами;- filming devices are digital cameras;
- съемочные устройства являются матричными камерами.- filming devices are matrix cameras.
Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings
Фиг.1 - пример выполнения системы измерения дефекта формы на панели самолета в соответствии с настоящим изобретением.Figure 1 is an example implementation of a system for measuring a defect in shape on an aircraft panel in accordance with the present invention.
Фиг.2А-2Б - пример обтекателя антенны РЛС летательного аппарата, содержащего дефект формы, и изображение этого дефекта, полученное при помощи способа в соответствии с настоящим изобретением.Figa-2B is an example of a radome antenna of an aircraft radar containing a shape defect, and an image of this defect obtained using the method in accordance with the present invention.
Фиг.3 - пример результата измерения дефекта, полученного при помощи способа в соответствии с настоящим изобретением.Figure 3 is an example of a defect measurement result obtained by the method in accordance with the present invention.
Подробное описание вариантов выполнения изобретенияDetailed Description of Embodiments
В соответствии с изобретением предложен способ, предназначенный для измерения дефекта формы на панели летательного аппарата, в котором рисунок-мишень проецируют на обрабатываемую панель, то есть на панель самолета, содержащую дефект, который требуется измерить. Изображения рисунка-мишени получают под разными углами съемки. После этого изображения обрабатывают при помощи технологии стереоскопической корреляции. Как более подробно показано ниже, технология стереоскопической корреляции при помощи триангуляционных измерений позволяет реконструировать изображение в трех измерениях деформированного объекта на основании двухмерных изображений.In accordance with the invention, there is provided a method for measuring a shape defect on an aircraft panel, in which the target pattern is projected onto the panel being processed, that is, on an airplane panel containing the defect to be measured. Images of the target image are obtained at different angles. After this, the images are processed using stereoscopic correlation technology. As shown in more detail below, the technology of stereoscopic correlation using triangulation measurements allows you to reconstruct the image in three dimensions of the deformed object based on two-dimensional images.
В соответствии с изобретением предложена также система измерения дефекта формы, позволяющая осуществлять этот способ. Эта система содержит два съемочных устройства, позволяющих снимать изображения одного и того же объекта под двумя разными углами съемки. В соответствии с изобретением рассматриваемый объект является панелью летательного аппарата, содержащей подлежащий измерению дефект формы. Съемочные устройства устанавливают таким образом, чтобы они образовали треугольник с рисунком-мишенью, проецируемым на измеряемый дефект.In accordance with the invention, there is also provided a system for measuring a defect in shape, allowing this method to be implemented. This system contains two shooting devices that allow you to shoot images of the same object at two different shooting angles. In accordance with the invention, the subject in question is a panel of an aircraft containing a shape defect to be measured. Surveying devices are installed in such a way that they form a triangle with a target pattern projected onto the measured defect.
Система измерения в соответствии с настоящим изобретением дополнительно содержит устройство проекции рисунка-мишени на обрабатываемую панель. Рисунок-мишень является пестрым рисунком, образованным совокупностью черных и белых пятен разного размера, произвольно нанесенных рядом друг с другом. В соответствии с изобретением этот рисунок-мишень проецируют на обрабатываемую панель в месте нахождения дефекта. Иначе говоря, его проецируют на зону панели, содержащую дефект формы.The measurement system in accordance with the present invention further comprises a device for projecting the target pattern onto the panel to be processed. The target pattern is a motley pattern formed by a combination of black and white spots of different sizes, arbitrarily applied next to each other. In accordance with the invention, this target pattern is projected onto the panel to be processed at the location of the defect. In other words, it is projected onto a panel area containing a shape defect.
Каждое из съемочных устройств снимает изображение этого рисунка-мишени, проецируемого на дефект панели. В варианте выполнения изобретения рисунок-мишень проецируют в течение заранее определенного не точечного интервала времени, то есть непрерывного интервала в несколько секунд и даже несколько минут. Во время этого интервала времени получают изображения рисунка-мишени, проецируемого на дефект. В предпочтительном варианте выполнения изобретения устройство проекции рисунка-мишени синхронизируют со съемочными устройствами, что позволяет получать изображения непосредственно в момент проекции рисунка-мишени на обрабатываемую панель. Эту синхронизацию осуществляют с такой скоростью, чтобы записываемые изображения были четкими, то есть не расплывались, не устанавливая при этом систему на какую-либо опору типа штатива. Эту синхронизацию осуществляют, например, с временем синхронизации, меньшим или равным 1/60 секунды.Each of the filming devices captures an image of this target pattern projected onto a panel defect. In an embodiment of the invention, the target pattern is projected over a predetermined non-point time interval, that is, a continuous interval of several seconds and even several minutes. During this time interval, images of the target pattern projected onto the defect are obtained. In a preferred embodiment of the invention, the target pattern projection device is synchronized with the shooting devices, which makes it possible to obtain images directly at the time of the target pattern projection on the panel to be processed. This synchronization is carried out at such a speed that the recorded images are clear, that is, they do not blur, without installing the system on any kind of tripod mount. This synchronization is carried out, for example, with a synchronization time of less than or equal to 1/60 of a second.
Для осуществления этого предпочтительного варианта выполнения съемочные устройства предпочтительно устанавливают на одном держателе. Пример такой системы показан на Фиг.1. В этом примере держатель 1 является рамой, например, из алюминия, на которой закрепляют проекционное устройство 3 и по обе стороны от упомянутого проекционного устройства 3 - съемочные устройства 2а и 2b. Проекционное устройство 3 располагают в плоскости Р рамы в центре рамы таким образом, чтобы проецировать рисунок-мишень на дефект 6 формы панели 5 в направлении проекции Х, перпендикулярном к плоскости Р рамы. Съемочные устройства 2а и 2b не находятся в плоскости Р рамы, поэтому направление съемки не является параллельным направлению проекции Х. В частности, направления съемки съемочных устройств 2а и 2b образуют с плоскостью Р рамы треугольник, в вершине которого находится измеряемый дефект 6.To implement this preferred embodiment, the filming devices are preferably mounted on one holder. An example of such a system is shown in FIG. In this example, the holder 1 is a frame, for example, made of aluminum, onto which the projection device 3 is fixed, and shooting devices 2a and 2b are mounted on both sides of the said projection device 3. The projection device 3 is placed in the plane P of the frame in the center of the frame so as to project the target pattern onto the defect 6 of the shape of the panel 5 in the projection direction X, perpendicular to the plane P of the frame. The shooting devices 2a and 2b are not in the plane P of the frame, so the shooting direction is not parallel to the direction of the projection X. In particular, the shooting directions of the shooting devices 2a and 2b form a triangle with the plane P of the frame, at the top of which there is a measured defect 6.
Место нахождения съемочных устройств в раме 1 и, в частности, угол наклона съемочных устройств относительно плоскости Р рамы могут меняться в зависимости от площади дефекта и от расстояния, на котором находится держатель относительно панели, содержащей дефект. В примере, показанном на Фиг.1, система позволяет производить измерение дефекта на расстоянии порядка от 1 м до 1,5 м в объеме порядка 600 × 400 × 200 мм3.The location of the filming devices in the frame 1 and, in particular, the angle of inclination of the filming devices relative to the plane P of the frame can vary depending on the area of the defect and the distance at which the holder is located relative to the panel containing the defect. In the example shown in FIG. 1, the system allows the measurement of a defect at a distance of the order of 1 m to 1.5 m in a volume of the order of 600 × 400 × 200 mm 3 .
Съемочные устройства 2а и 2b могут быть цифровыми фотоаппаратами или матричными камерами, выполненными с возможностью получать мгновенные изображения рисунка-мишени, проецируемого на обрабатываемую панель. Под мгновенными изображениями следует понимать два изображения, каждое из которых получено отдельным съемочным устройством в один и тот же данный момент, например в момент проекции рисунка-мишени. Эти съемочные устройства могут обеспечивать получение изображения, например, 1000 × 1000 пикселей. Получение изображений, необходимых для измерения, называемое измерительной съемкой, происходит мгновенно.The shooting devices 2a and 2b may be digital cameras or matrix cameras configured to obtain instant images of the target pattern projected onto the processed panel. Instant images should be understood as two images, each of which was received by a separate shooting device at the same given moment, for example, at the time of projection of a target picture. These shooting devices can provide images, for example, 1000 × 1000 pixels. Acquisition of the images necessary for measurement, called measuring shooting, occurs instantly.
В предпочтительном варианте выполнения изобретения система содержит дальномер 4 или любое другое устройство, позволяющее легко оценить расстояние между системой и измеряемой панелью. Этот дальномер 4 может быть соединен со съемочными устройствами 2а и 2b и с проекционным устройством 3 и синхронизирован с этими устройствами, обеспечивая, таким образом, автоматизацию наведения этих устройств для получения четких изображений проецируемого рисунка-мишени. Этот дальномер 4 может быть установлен тоже на раму 1 держателя в плоскости Р рамы, например в центре упомянутой рамы.In a preferred embodiment of the invention, the system comprises a range finder 4 or any other device that makes it easy to estimate the distance between the system and the panel being measured. This range finder 4 can be connected to the shooting devices 2a and 2b and to the projection device 3 and synchronized with these devices, thus providing automation of the guidance of these devices to obtain clear images of the projected target pattern. This range finder 4 can also be mounted on the holder frame 1 in the plane P of the frame, for example in the center of the said frame.
Система измерения в соответствии с настоящим изобретением дополнительно содержит средство обработки этих изображений при помощи стереоскопической корреляции. Это средство обработки, не показанное на Фиг.1, может быть установлено на расстоянии от опоры 1. В этом случае изображения можно записывать на носитель записи изображений для дальнейшей обработки на расстоянии. Этот носитель записи может быть, например, картой памяти наподобие используемых в современных цифровых фотоаппаратах или шиной USB. Таким образом, изображения можно передавать на средство обработки изображений при помощи беспроводной связи Bluetooth или при помощи связи Wi-fi. Таким образом, оператор может перемещаться по аэропорту с держателем, оборудованным проекционным устройством и съемочными устройствами для осуществления съемки одного или нескольких дефектов на эксплуатируемых самолетах, затем осуществлять обработку этих изображений в помещениях, удаленных от аэропорта.The measurement system in accordance with the present invention further comprises means for processing these images using stereoscopic correlation. This processing means, not shown in FIG. 1, can be installed at a distance from the support 1. In this case, images can be recorded on an image recording medium for further processing at a distance. This recording medium may be, for example, a memory card similar to that used in modern digital cameras or a USB bus. In this way, images can be transmitted to the image processing means using Bluetooth wireless technology or using Wi-fi communication. Thus, the operator can move around the airport with a holder equipped with a projection device and filming devices for shooting one or more defects on operating aircraft, then process these images in rooms remote from the airport.
В другом варианте средство обработки выполнено достаточно миниатюрным для установки на держателе. Съемки и обработку можно в этом случае производить комплексно на месте вблизи рассматриваемого самолета за минимальное время порядка нескольких минут. Этот вариант позволяет оператору возобновлять операцию в случае проблемы съемок, например, если полученное изображение является недостаточно четким или если точки-ориентиры не являются достаточно показательными, и т.д.In another embodiment, the processing means is made small enough to be mounted on a holder. Filming and processing in this case can be carried out comprehensively in place near the aircraft in question for a minimum time of the order of several minutes. This option allows the operator to resume the operation in the event of a shooting problem, for example, if the resulting image is not clear enough or if the landmarks are not indicative enough, etc.
Независимо от места установки средство обработки изображений обеспечивает обработку путем стереоскопической корреляции двух единых изображений рисунка-мишени, снятых в один и тот же момент с двух разных углов съемки. Эта обработка состоит в изучении распределения различных точек рисунка-мишени в пространстве. Поскольку точки рисунка-мишени находятся на поверхности измеряемой панели, то измеряют, таким образом, геометрию этой панели в трех пространственных измерениях. Отсюда можно определить дефекты формы этой панели. Это изображение геометрии панели можно получить в виде классического трехмерного изображения по осям x, y и z. Его можно также получить в виде двухмерного изображения по осям x и y с направлением z, показанным в цвете. В этом случае размер z, который соответствует глубине дефекта, показан соответствующими разными цветами в шаблоне оттенков со шкалой глубин. Выбор цветов шаблона может быть определен оператором, исходя из средства обработки изображений.Regardless of the installation location, the image processing facility provides processing by stereoscopic correlation of two single images of the target picture taken at the same moment from two different shooting angles. This processing consists in studying the distribution of various points of the target pattern in space. Since the points of the target pattern are on the surface of the measured panel, the geometry of this panel is thus measured in three spatial dimensions. From here you can identify the shape defects of this panel. This panel geometry image can be obtained as a classic three-dimensional image along the x, y, and z axes. It can also be obtained as a two-dimensional image along the x and y axes with the z direction shown in color. In this case, the size z, which corresponds to the depth of the defect, is shown by the corresponding different colors in the shade pattern with a depth scale. The choice of template colors can be determined by the operator based on the image processing means.
На Фиг.2А показан пример дефекта формы на обтекателе 7 антенны РЛС самолета. На Фиг.2Б показан пример изображения этого дефекта формы, полученного при помощи способа в соответствии с настоящим изобретением. В частности, на Фиг.2А схематично показан обтекатель 7 антенны в носовой части самолета, при этом обтекатель содержит выступ d1 удлиненной формы, показанный в прямоугольнике. Этот выступ d1 представляет собой дефект формы. На Фиг.2Б показано полученное при помощи способа в соответствии с настоящим изобретением изображение этого обтекателя с этим выступом d1. Это изображение представляет собой общую форму обтекателя с разными уровнями глубины, каждый из которых показан в разном цвете. Центральная круглая зона с1 соответствует заостренному концу 8 обтекателя 7 с наименьшим уровнем глубины. Круглые зоны с2, с3 и т.д. соответствуют разным интервалам глубин обтекателя. На этой Фиг.2Б показан разрыв d2 в круглых зонах этого изображения. Этот разрыв d2 образует зону удлиненного буртика, проходящего со смещением от центра через круглые зоны изображения. Этот разрыв d2 соответствует выступу d1 на обтекателе 7, показанному на Фиг.2А.FIG. 2A shows an example of a shape defect on a radome fairing 7 of an aircraft radar. FIG. 2B shows an example of an image of this shape defect obtained by the method in accordance with the present invention. In particular, FIG. 2A schematically shows a cowl 7 of an antenna in the nose of an aircraft, wherein the cowl comprises an elongated protrusion d1 shown in a rectangle. This protrusion d1 represents a defect in shape. FIG. 2B shows an image of this fairing with this protrusion d1 obtained using the method in accordance with the present invention. This image represents the general shape of the fairing with different depth levels, each of which is shown in a different color. The central circular zone c1 corresponds to the
На Фиг.3 показан схематичный пример трехмерного изображения, которое может быть получено при помощи способа в соответствии с настоящим изобретением. Это изображение содержит сетку в двух измерениях со значениями измерений, указанными в мм на осях x и y. Оно одержит также изображение дефекта, а именно пятно Т с разными цветовыми уровнями, соответствующими разным уровням глубины дефекта. Оно содержит также шаблон цветов N, дающий соответствие между разными цветами и уровнями глубины. В этом примере изображения два наружных цветовых уровня с10 и с11 пятна соответствуют глубине дефекта от 0 до 0,5 мм, цветовой уровень с13 является глубиной от 1,5 до 2 мм, цветовой уровень с14 - глубиной от 2,5 до 3 мм и цветовой уровень с15 соответствует глубине от 3,5 до 4 мм. Таким образом, это пятно Т показывает форму дефекта, а также глубину дефекта. Отсюда можно вывести размеры дефекта как по длине, так и по ширине, и по глубине. Погрешность определения глубины при помощи этого способа составляет порядка 50 микрометров для поверхности в несколько квадратных дециметров.Figure 3 shows a schematic example of a three-dimensional image that can be obtained using the method in accordance with the present invention. This image contains a grid in two dimensions with the dimension values indicated in mm on the x and y axes. It will also contain an image of the defect, namely the spot T with different color levels corresponding to different levels of depth of the defect. It also contains the N color pattern, which gives a correspondence between different colors and depth levels. In this example image, the two outer color levels c10 and c11 of the spot correspond to a defect depth of 0 to 0.5 mm, color level c13 is a depth of 1.5 to 2 mm, color level c14 is a depth of 2.5 to 3 mm and color level c15 corresponds to a depth of 3.5 to 4 mm. Thus, this spot T shows the shape of the defect, as well as the depth of the defect. From here it is possible to deduce the dimensions of the defect both in length and in width and in depth. The error in determining the depth using this method is about 50 micrometers for a surface of several square decimeters.
В примере изображения на Фиг.3 точки ориентиров R позволяют определить точное место нахождения дефекта на панели. В этом примере ориентиры R соответствуют месту нахождения заклепок на панели.In the example of the image in FIG. 3, the landmark points R allow to determine the exact location of the defect on the panel. In this example, the landmarks R correspond to the location of the rivets on the panel.
Для получения этих точек ориентиров производят мгновенную съемку изображений рисунка-мишени с достаточно широким углом в зоне панели, содержащей дефект, таким образом, чтобы эти изображения показывали окружающую среду дефекта.To obtain these landmarks, images of the target pattern with a sufficiently wide angle in the area of the panel containing the defect are instantly captured so that these images show the environment of the defect.
Как было указано выше, устройство проекции рисунка-мишени и устройства съемки упомянутого рисунка-мишени на обрабатываемой панели можно устанавливать на раму держателя. Эту раму предпочтительно выполняют из легкого материала, что позволяет получить портативную автоматическую систему, которую оператор может легко переносить по аэродрому. Эта система может иметь достаточно легкий вес, например менее 4 кг, что не требует использования другого опорного средства типа штатива. Синхронизация проекционного устройства со съемочными устройствами облегчает также управление системой. Оператор может производить съемки непосредственно, держа систему в руке, что позволяет легко обрабатывать труднодоступные места, такие как верхняя часть фюзеляжа или вертикальные панели летательного аппарата.As indicated above, the projection device of the target pattern and the shooting device of said target pattern on the panel to be processed can be mounted on the holder frame. This frame is preferably made of lightweight material, which makes it possible to obtain a portable automatic system that the operator can easily carry around the airfield. This system can have a fairly light weight, for example less than 4 kg, which does not require the use of other support means such as a tripod. Synchronizing the projection device with the filming devices also facilitates system management. The operator can take pictures directly, holding the system in his hand, which makes it easy to handle hard-to-reach places, such as the top of the fuselage or the vertical panels of the aircraft.
Claims (16)
проекция на место нахождения дефекта (6) на панели (5) рисунка-мишени, представляющего собой совокупность черных и белых пятен разного размера, расположенных произвольно рядом друг с другом,
получение, по меньшей мере, двух изображений этого проецируемого рисунка-мишени,
обработка этих двух изображений при помощи стереоскопической корреляции для получения значений измерений геометрии дефекта.1. The method of measuring the defect (6) of the form on the panel (5) of the aircraft structure, characterized in that it contains the following operations:
projection to the location of the defect (6) on the panel (5) of the target pattern, which is a combination of black and white spots of different sizes, located arbitrarily next to each other,
obtaining at least two images of this projected target pattern,
processing of these two images using stereoscopic correlation to obtain defect geometry measurements.
проекционное устройство (3), выполненное с возможностью проекции на место нахождения дефекта на панели рисунка-мишени, представляющего собой совокупность черных и белых пятен разного размера, расположенных произвольно рядом друг с другом,
по меньшей мере, два съемочных устройства (2а, 2b), каждое из которых выполнено с возможностью получения изображения рисунка-мишени, и
средство обработки этих изображений рисунка-мишени.4. The system for measuring the defect (6) of the form on the panel (5) of the aircraft structure, characterized in that it contains
a projection device (3), configured to project onto the location of the defect on the panel of the target pattern, which is a combination of black and white spots of different sizes, located arbitrarily next to each other,
at least two filming devices (2a, 2b), each of which is configured to obtain an image of the target picture, and
means for processing these target pattern images.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR0552319A FR2889303B1 (en) | 2005-07-26 | 2005-07-26 | METHOD FOR MEASURING SHAPE ANOMALY ON A PANEL OF AN AIRCRAFT STRUCTURE AND SYSTEM FOR IMPLEMENTING SAID METHOD |
| FR0552319 | 2005-07-26 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2008106924A RU2008106924A (en) | 2009-09-10 |
| RU2414683C2 true RU2414683C2 (en) | 2011-03-20 |
Family
ID=36097025
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2008106924/28A RU2414683C2 (en) | 2005-07-26 | 2006-07-24 | Method of measuring shape defect of aircraft structural panel and system for implementing said method |
Country Status (9)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20090220143A1 (en) |
| EP (1) | EP1907790A2 (en) |
| JP (1) | JP2009506920A (en) |
| CN (1) | CN101233387B (en) |
| BR (1) | BRPI0614448A2 (en) |
| CA (1) | CA2615847A1 (en) |
| FR (1) | FR2889303B1 (en) |
| RU (1) | RU2414683C2 (en) |
| WO (1) | WO2007012781A2 (en) |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2945630B1 (en) * | 2009-05-14 | 2011-12-30 | Airbus France | METHOD AND SYSTEM FOR REMOTELY INSPECTING A STRUCTURE |
| US8600147B2 (en) * | 2009-06-03 | 2013-12-03 | The United States of America as represented by the Secreatary of the Navy | System and method for remote measurement of displacement and strain fields |
| DE102010047444B4 (en) * | 2010-10-04 | 2014-04-03 | Audi Ag | Method for visualizing dimensional deviations between an actual and a target geometry of a component |
| FR2976068B1 (en) * | 2011-05-31 | 2013-06-14 | Peugeot Citroen Automobiles Sa | CHARACTERIZATION OF DEFORMS OF AN ORGAN THROUGH STEREOCORRELATION OF IMAGES |
| FR2976069B1 (en) * | 2011-05-31 | 2014-04-18 | Peugeot Citroen Automobiles Sa | CHARACTERIZATION OF DEFORMS OF A ROTATING MEMBER BY STEREOCORRELATION OF IMAGES |
| TWI471522B (en) * | 2013-07-25 | 2015-02-01 | Nat Univ Tsing Hua | The system and method for measuring the surface topography of transparent materials with phase-shifting shadow moire method |
| FR3045828B1 (en) * | 2015-12-17 | 2019-04-05 | Airbus Group Sas | DEVICE FOR MEASURING AND MONITORING THE CONFORMITY OF AN IMPACT ON A STRUCTURE |
| JP7013834B2 (en) * | 2017-12-13 | 2022-02-01 | 中国電力株式会社 | Abnormality inspection device |
| CN113758437B (en) * | 2021-11-05 | 2022-03-18 | 北京创米智汇物联科技有限公司 | Non-contact deformation monitoring system and method |
Family Cites Families (26)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5537982A (en) * | 1978-09-11 | 1980-03-17 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | Solid-shape detector for characteristic test of deformation of curved-surface body |
| US4842411A (en) * | 1986-02-06 | 1989-06-27 | Vectron, Inc. | Method of automatically measuring the shape of a continuous surface |
| JP2543505B2 (en) * | 1986-07-22 | 1996-10-16 | 安川商事 株式会社 | Signal processing device and measuring device using space-time differential method |
| JP2714277B2 (en) * | 1991-07-25 | 1998-02-16 | 株式会社東芝 | Lead shape measuring device |
| JPH05322531A (en) * | 1992-05-22 | 1993-12-07 | Toshio Fukuda | Three-dimensional shape measuring device of object |
| DE19502459A1 (en) * | 1995-01-28 | 1996-08-01 | Wolf Henning | Three dimensional optical measurement of surface of objects |
| IL119831A (en) * | 1996-12-15 | 2002-12-01 | Cognitens Ltd | Apparatus and method for 3d surface geometry reconstruction |
| DE19714383A1 (en) * | 1997-03-27 | 1998-10-01 | Omeca Messtechnik Gmbh | Microphotogrammetric measuring device |
| GB9810399D0 (en) * | 1998-05-14 | 1998-07-15 | Rue De Int Ltd | Holographic security device |
| JP4027512B2 (en) * | 1998-09-29 | 2007-12-26 | フジノン株式会社 | Pattern projection measurement grid |
| JP3251557B2 (en) * | 1998-12-21 | 2002-01-28 | 国際航業株式会社 | Wall image / damage / repair information registration management system and method |
| JP2001194127A (en) * | 1999-05-13 | 2001-07-19 | Shiseido Co Ltd | Three-dimensional shape measuring apparatus and method and automatic detection system for shape, distortion and stress of facial wrinkle |
| DE19925462C1 (en) * | 1999-06-02 | 2001-02-15 | Daimler Chrysler Ag | Method and system for measuring and testing a 3D body during its manufacture has a measuring system with an optical 3D sensor, a data processor and a testing system storing 3D theoretical data records of a 3D body's surface. |
| JP2001298655A (en) * | 2000-04-13 | 2001-10-26 | Sony Corp | Image pickup device, image pickup method and recording medium |
| US6826299B2 (en) * | 2000-07-31 | 2004-11-30 | Geodetic Services, Inc. | Photogrammetric image correlation and measurement system and method |
| US7259747B2 (en) * | 2001-06-05 | 2007-08-21 | Reactrix Systems, Inc. | Interactive video display system |
| JP4115801B2 (en) * | 2002-10-10 | 2008-07-09 | オリンパス株式会社 | 3D imaging device |
| JP2004156979A (en) * | 2002-11-06 | 2004-06-03 | Ricoh Co Ltd | Measuring apparatus of rotator surface form and measuring apparatus of optical disk surface form |
| EP1601928B1 (en) * | 2003-03-07 | 2015-09-02 | International Industry Support, Inc. | Scanning system with stereo camera set |
| US7127101B2 (en) * | 2003-03-10 | 2006-10-24 | Cranul Technologies, Inc. | Automatic selection of cranial remodeling device trim lines |
| JP2004289613A (en) * | 2003-03-24 | 2004-10-14 | Olympus Corp | Three-dimensional image acquisition apparatus, method therefor, light projection unit and three-dimensional reconstruction system, and light projection method of light projection unit |
| DE602004015799D1 (en) * | 2003-07-24 | 2008-09-25 | Cognitens Ltd | METHOD AND SYSTEM FOR THE THREE-DIMENSIONAL SURFACE RECONSTRUCTION OF AN OBJECT |
| US7929752B2 (en) * | 2003-10-31 | 2011-04-19 | Nano Picture Co., Ltd. | Method for generating structured-light pattern |
| US7620209B2 (en) * | 2004-10-14 | 2009-11-17 | Stevick Glen R | Method and apparatus for dynamic space-time imaging system |
| US7860301B2 (en) * | 2005-02-11 | 2010-12-28 | Macdonald Dettwiler And Associates Inc. | 3D imaging system |
| JP4577126B2 (en) * | 2005-07-08 | 2010-11-10 | オムロン株式会社 | Projection pattern generation apparatus and generation method for stereo correspondence |
-
2005
- 2005-07-26 FR FR0552319A patent/FR2889303B1/en not_active Expired - Fee Related
-
2006
- 2006-07-24 JP JP2008523425A patent/JP2009506920A/en active Pending
- 2006-07-24 EP EP06794496A patent/EP1907790A2/en not_active Withdrawn
- 2006-07-24 RU RU2008106924/28A patent/RU2414683C2/en active
- 2006-07-24 WO PCT/FR2006/050744 patent/WO2007012781A2/en active Application Filing
- 2006-07-24 BR BRPI0614448-9A patent/BRPI0614448A2/en not_active IP Right Cessation
- 2006-07-24 US US11/997,072 patent/US20090220143A1/en not_active Abandoned
- 2006-07-24 CN CN2006800274541A patent/CN101233387B/en not_active Expired - Fee Related
- 2006-07-24 CA CA002615847A patent/CA2615847A1/en not_active Abandoned
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CA2615847A1 (en) | 2007-02-01 |
| WO2007012781A2 (en) | 2007-02-01 |
| JP2009506920A (en) | 2009-02-19 |
| CN101233387A (en) | 2008-07-30 |
| BRPI0614448A2 (en) | 2011-03-29 |
| EP1907790A2 (en) | 2008-04-09 |
| FR2889303B1 (en) | 2008-07-11 |
| RU2008106924A (en) | 2009-09-10 |
| WO2007012781A3 (en) | 2007-03-15 |
| CN101233387B (en) | 2012-08-22 |
| FR2889303A1 (en) | 2007-02-02 |
| US20090220143A1 (en) | 2009-09-03 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2414683C2 (en) | Method of measuring shape defect of aircraft structural panel and system for implementing said method | |
| JP6039050B1 (en) | Inspection method for structures using drone | |
| BR102015012167A2 (en) | projection process of virtual data and device, allowing this projection | |
| JP6203569B2 (en) | Bridge damage state investigation system, bridge damage state investigation method and aerial mobile equipment | |
| CN106403900B (en) | Flying object tracking location system and method | |
| KR101634937B1 (en) | System for automatic vision inspection, method using the same | |
| KR20080103820A (en) | Hybrid tunnel scanning instrument | |
| JP6058483B2 (en) | Aerial surveying method and apparatus | |
| CN110533649B (en) | Unmanned aerial vehicle general structure crack identification and detection device and method | |
| WO2019103348A1 (en) | Method for visualizing and measuring thickness distribution of paint film layer and device therefor | |
| KR20120080794A (en) | Device and method for inspecting sealer application condition using vision system | |
| JP2017037008A (en) | State inspection method for structure | |
| CN107972885A (en) | Apparatus and method for checking inconsistency caused by lightning | |
| JP2011095112A (en) | Three-dimensional position measuring apparatus, mapping system of flying object, and computer program | |
| CN110047111A (en) | A kind of airplane parking area shelter bridge butting error measurement method based on stereoscopic vision | |
| Aldao et al. | Metrological comparison of LiDAR and photogrammetric systems for deformation monitoring of aerospace parts | |
| KR101664909B1 (en) | Unmanned air vehicle for monitoring solar cell panel using shape of solar cell panel and posture control method of the same | |
| JP2019082463A (en) | Automatic rivet measurement system | |
| CN110044266B (en) | Photogrammetry system based on speckle projection | |
| KR101747025B1 (en) | survey method for flood affected areas using drone | |
| JP2022084721A (en) | Apparatus and methods for inspecting wire segment | |
| CN110702016A (en) | Power transmission line icing measurement system and method | |
| KR20190054698A (en) | Structural health monitoring system using visible camera and thermo-graphic camera | |
| CN110007107B (en) | Optical flow sensor integrated with cameras with different focal lengths | |
| KR20150123002A (en) | Geo-pointing accuracy and automatic picture-taking test devices and methodology of the airborne eo/ir payload |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PC43 | Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions |
Effective date: 20120221 |